IP o analogiche? Meglio l’approccio ibrido

VIDEOSORVEGLIANZA –

Le soluzioni ibride estendono le funzionalità delle infrastrutture coassiali esistenti, realizzando allo stesso tempo un ponte tecnologico verso i nuovi sistemi basati su IP.

L'industria della videosorveglianza sta adottando la tecnologia IP digitale su rete, la quale fornisce vantaggi in termini di intelligenza della videocamera, di comunicazioni multi-punto, di compressione video e di qualità HD. Tuttavia, malgrado il mercato delle videocamere IP sia in rapida crescita, la base installata esistente di videocamere Cctv analogiche continua a dominare. Attualmente il video analogico punto a punto offre vantaggi nelle applicazioni sensibili alla latenza, come nei casinò, o in altre reti in cui sono richiesti lunghi tratti di cavi. Per i fornitori di servizi di sorveglianza, i progettisti a livello di sistema e gli utenti, la scelta fra rimanere con Cctv analogiche affidabili e collaudate, o passare alle nuove reti video basate su IP può risultare difficile. Passare da una soluzione analogica collaudata che può essere trasmessa su un raggio di centinaia di metri di cavo coassiale ad una soluzione IP che è limitata a 100 m, fa sì che molti ripensino  sul cambiamento, indipendentemente dai vantaggi dell'IP. Questi ultimi vogliono i vantaggi del video IP, ma non si possono permettere una grave interruzione dei propri servizi Cctv esistenti o il costo di realizzare un'infrastruttura interamente nuova. Ora, le nuove tecnologie ibride che integrano sia il video IP, sia il video digitale, offrono opzioni per migrare dalle soluzioni Cctv a quelle IP senza interruzioni di servizio o costi di sostituzione dell'infrastruttura coassiale - e senza le limitazioni di distanza della tecnologia IP. Queste nuove tecnologie ibride consentano l'adozione a costi abbordabili di nuove installazioni a tecnologia mista che ottimizzano le prestazioni, le funzionalità, la risposta dinamica e il prezzo. Qui sotto è fornita una breve panoramica delle forze di mercato che impattano sull'industria della sorveglianza, con una discussione della tecnologia ibrida Sloc (Secure link over coax) che consente la migrazione a prezzi abbordabili combinando al contempo i vantaggi del video analogico e del video digitale.

Tendenze e forze di mercato
Con le applicazioni nella sorveglianza che rivestono un ruolo chiave nell'enfasi crescente sulle attività di gestione della sicurezza, la base di videocamere installate a livello mondiale è cresciuta drasticamente. Nel 2009, la rivista A&S ha stimato che la base installata di videocamere Cctv analogiche sia pari a più di 400 milioni di canali. In-Stat prevede che il mercato complessivo crescerà con un tasso medio di crescita di oltre il 10% con le adozioni dei nuovi sistemi IP che cresceranno con una velocità maggiore rispetto alle installazioni di videocamere Cctv. Con una crescita media delle videocamere IP di oltre il 18% rispetto al 6% delle soluzioni analogiche, la combinazione si sposterà verso la tecnologia IP. In base a un recente studio di mercato condotto da Ims Research, il mercato mondiale relativo alle apparecchiature di videosorveglianza crescerà di oltre il 12% nel corso del 2012. Ims prevede che il mercato globale sarà spinto da una forte domanda di apparecchiature di videosorveglianza in Brasile, Russia, India e Cina. I fattori di spinta per la crescita saranno lo sviluppo di infrastrutture in previsione di importanti eventi sportivi in Brasile e l'attenzione verso la sorveglianza nelle città in Cina, India e Russia. Il mercato Bric rappresenta attualmente il 30% della spesa a livello globale nella videosorveglianza e dovrebbe aumentare a oltre il 40% nel 2016. Anche con una crescita su cifra singola per alcuni mercati più collaudati, il mercato Bric aggregato crescerà secondo le previsioni di oltre il 20% nel 2012. Inoltre, la spinta crescente per le apparecchiature di videosorveglianza IP in rete nei Paesi Bric accelererà, e le vendite di soluzioni video digitali supereranno le vendite di Cctv analogiche. Esistono diverse previsioni di mercato sulla transizione dall'analogico al digitale, ma Ims Research prevede che il mercato globale relativo alle nuove apparecchiature di videosorveglianza penda a favore del video IP su rete nel 2013. Anche con l'alta crescita delle videocamere IP come sorgente video nell infrastrutture di videosorveglianza, la base installata di cavi coassiali e i vantaggi della tecnologia analogica in alcuni scenari sensibili alla latenza implicano che sia le soluzioni analogiche che quelle IP saranno elementi chiave ancora per lungo tempo.
 
Tecnologia analogica e IP a confronto
Il tipico sistema analogico in uso oggi combina una o più videocamere Cctv, ciascuna connessa a un sistema video registratore digitale centrale attraverso cablaggio separato punto a punto su cavi coassiali. Il contenuto video è visualizzato in tempo reale su un monitor Spot e un controllore Ptz (Pan-Tilt-Zoom) integrato consente la manipolazione rapida da remoto delle singole videocamere per modificare le visualizzazioni in tempo reale. A titolo di confronto, i sistemi basati su IP offrono un alto grado di flessibilità per connettere diverse videocamere IP con risoluzione dell'ordine dei megapixel su infrastrutture Ethernet multi-punto attraverso cavi Cat 5 relativamente a basso costo, oltre ad un'ampia espandibilità della rete sfruttando l'ecosistema collaudato di risorse IP di rete. Le reti IP estese supportano l'accesso remoto alla rete Internet attraverso connessioni browser sicure su dispositivi mobili. I sistemi video digitali che includono singoli video registratori in rete, consentono di ottenere una varietà di vantaggi in termini di manipolazione delle immagini, di alta definizione, di integrazione di metadati, di capacità di ricerca, ecc.  
Le principali differenze fra i sistemi analogici e IP includono la latenza, il tipo di cavo, le massime distanze percorse dal cavo, oltre ai requisiti delle infrastrutture.

La latenza - Per alcune applicazioni critiche di monitoraggio in tempo reale, come nei casinò e nelle banche, è vitale un'accurata localizzazione dei soggetti. Anche una piccola entità di ritardo fra l'azione dal vivo e quando il video è visualizzato possono rendere impossibile per un operatore che usa la videocamera identificare un soggetto quando questo si muove (usando i controlli di panoramica, inclinazione e ingrandimento) senza mancare o perdere del tutto traccia del soggetto. In applicazioni Ptz, è critico ottenere un ritardo basso, e il video analogico rappresenta l'opzione disponibile caratterizzata dal ritardo più basso. Per contro, le videocamere digitali connesse su reti IP incorrono in latenza su ogni tratto del loro raggio di azione, dovuta alla natura a pacchetti delle comunicazioni basate su IP. Progetti di reti isolate, protocolli di gestione del traffico e impostazioni sulla Qualità del Servizio (QoS), possono tutti essere impiegati per aiutare a mitigare alcuni dei problemi di latenza e per prioritizzare flussi specifici di sorveglianza; tuttavia, i sistemi IP su cavi Ethernet Cat 5 saranno sempre soggetti ad una certa latenza. La necessità di comprimere (e successivamente decomprimere per visualizzare) il video dalla videocamera usando standard come H.264 aggiunge un'ulteriore latenza al segnale. Questo può aggiungere secondi di ritardo, rendendo difficile o impossibile usare controlli Ptz per seguire i movimenti in tempo reale. 

La distanza del cablaggio - Un'altra differenza importante è data dalla distanza massima ottenibile per i segnali analogici basati su cavo coassiale rispetto alle comunicazioni IP Ethernet basate su cavi Cat5. Le connessioni coassiali possono fornire flussi video Cvbs e funzioni di controllo Ptz in tempo reale su cablaggio punto a punto anche di 300 metri per cavi di qualità standard e fino a 500 metri per cavi RG59 di qualità superiore. Per contro, il cablaggio strutturato di tipo Cat5 nelle reti IP è limitato a un massimo di 100 metri per tratta. A causa di ciò, un cablaggio da 500 metri richiederebbe l'uso di almeno 4 switch, router o hub, ecc. La tecnologia IP offre la capacità di interconnessione in rete basata su standard, e di fornire virtualmente qualsiasi distanza di connettività fra videocamere IP e locazioni di monitoraggio. In relazione alla configurazione di rete, ai requisiti di sicurezza e di tolleranza alla latenza, un'applicazione di sorveglianza basata su IP può fornire il monitoraggio da remoto su lunghe distanze sfruttando le infrastrutture di rete condivise a basso costo.

La base installata - La base installata esistente di cavi coassiali è la conseguenza di un vasto investimento di capitali avvenuto nel corso degli ultimi decenni. La rimozione generalizzata dei cavi coassiali e la loro sostituzione con cablaggio Ethernet Cat5, con router, ecc. richiederebbe un investimento simile se non superiore. Essere in grado di riutilizzare del tutto o in parte la base installata di cavi Coax consente di risparmiare un'enorme quantità di denaro, che può essere riallocato per altro, dall'avere più videocamere fino ad ottenere maggiori profitti aziendali.

Soluzioni Ibride vantaggiose
Anzichè dover scegliere fra il passato e il futuro, l'industria della sorveglianza ha piuttosto bisogno di soluzioni tecnologiche flessibili che possano colmare senza problemi il divario fra la tecnologia IP e quella analogica, allo scopo di ottenere il massimo valore aggiunto dai sistemi coassiali esistenti, fornendo anche al contempo i vantaggi dei sistemi digitali basati su IP. La tecnologia Sloc (Security Link Over Coax) risponde a questa sfida fornendo una soluzione ibrida a livello di chip per trasmettere simultaneamente sia il video analogico Cvbs, sia il video digitale IP su una singola connessione coassiale. La tecnologia Sloc consiste in due soluzioni IC altamente integrate: un trasmettitore per videocamera (TW3801) e un ricevitore Dvr/Nvr (TW3811). L'innovativa tecnologia Sloc consente di integrare in modo semplice le videocamere IP intelligenti all'interno dell'infrastruttura Cctv con cavi coassiali, senza la necessità di nuovi cablaggi o di altre modifiche all'infrastruttura. Il video analogico trasmesso offre il già menzionato monitoraggio a bassa latenza, un ulteriore flusso video per la ridondanza di sistema e la protezione da qualsiasi attacco sulla rete IP. La tecnologia consente di ottenere l'intera gamma di vantaggi del video digitale, come le risoluzioni dell'ordine del Megapixel, la qualità video HD, la compressione video per l'archiviazione e per la generazione di sottoflussi, la visione remota via web, la registrazione Nvr e/o Dvr, l'accesso mobile, ecc. Una soluzione Sloc consente ai progettisti a livello di sistema e agli architetti di rete di integrare perfettamente capacità video IP complete sulle infrastrutture coassiali esistenti.

Scelte applicative e interoperabilità si estendono
La soluzione di trasmissione e ricezione Sloc supporta un'ampia gamma di scenari realizzativi. Un approccio che sta ottenendo adesioni fra i progettisti di sistemi di sorveglianza consiste nell'incorporare i chip Sloc all'interno delle proprie videocamere e Dvr. L'approccio integrato consente alle videocamere IP Sloc di comunicare direttamente con i Dvr Sloc su cavo coassiale, fornendo sia i vantaggi del video analogico privo di latenza, sia l'accesso esteso attraverso l'infrastruttura IP. In alternativa, i chip Sloc possono essere usati all'interno degli adattatori (spesso chiamati “chiavi”) ai terminali di Trasmissione e di Ricezione, con Cvbs e IP entrambi supportati a entrambi i terminali. Questo approccio  fornisce un supporto continuo e immediato per le apparecchiature esistenti basate su tecnologia analogica e IP senza richiedere modifiche. La tecnologia Sloc elimina il problema costituito dal dilemma di scegliere fra una soluzione analogica e una soluzione IP, rendendole simultaneamente disponibili su un cavo coassiale tradizionale. Sia che si tratti di integrare la funzionalità Sloc direttamente nelle videocamere, dei registratori e dei server, sia che si tratti di usare adattatori Sloc con l'apparecchiatura esistente, ora qualsiasi sistema IP può comunicare senza problemi su cavo coassiale. Andando oltre, i progettisti a livello di sistema hanno anche la flessibilità completa di adattare le proprie scelte di cablaggio per soddisfare requisiti specifici operazionali, le distanze del cablaggio e i budget. Ad esempio, se un'applicazione richiede videocamere con qualità HD ad una grande distanza dal punto di monitoraggio o necessita della robustezza del cavo coassiale per realizzazioni all'aperto, la tecnologia Sloc rende semplice installare una videocamera IP in HD al termine di un cablaggio coassiale di 500 metri. Tutta l'apparecchiatura a entrambe le estremità è digitale in HD ma il trasporto che interviene trae vantaggio della distanza su cavo coassiale e delle caratteristiche di robustezza. D'altro canto, se una rete coassiale esistente deve essere estesa e i vantaggi della tecnologia IP sono preferiti, i sistemi basati sull'approccio Sloc possono usare la tecnologia IP su cavi coassiali esistenti e il cablaggio Ethernet Cat5 a basso costo può essere installato in qualunque altra posizione per supportare il video IP nel resto dell'infrastruttura. 

Tecnologie analogica e IP per il futuro
Nella sua lunga storia, l'industria della videosorveglianza ha subito un certo numero di grandi passaggi tecnologici e ha assistito ad una crescita senza precedenti nell'ultimo decennio. Questo ha creato un'infrastruttura che vale miliardi di dollari. Cambiamenti sostanziali a questo (la sostituzione dei cavi coassiali RG59 con i cavi Utp Cat x, l'aggiunta di router e di ripetitori, ecc.) richiederebbe un investimento simile di capitali, creando una barriera che rallenterebbe la velocità di evoluzione - anche se tale cambiamento ha vantaggi significativi. Fino all'introduzione della tecnologia Sloc, la transizione dal video Cctv analogico al video IP digitale si è scontrato con una grande barriera: il grande investimento esistente in cablaggio coassiale. Riutilizzando le infrastrutture coassiali esistenti, aumentando la distanza massima del video IP di un fattore 5, fornendo video a bassa latenza ovunque sia necessario, ed offrendo la ridondanza intrinseca per migliorare la sicurezza e l'affidabilità dei sistemi di video sorveglianza, la tecnologia Sloc sta accelerando l'adozione di video basato su IP ad alta risoluzione, abbattendo al contempo i costi di aggiornamento e di installazione dei nuovi sistemi.

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